Czy przyszłość sztucznej inteligencji może zależeć od… żywych komórek mózgowych? Szwajcarski start-up FinalSpark nie tylko uważa, że tak – on już nad tym pracuje. Ich nowatorska technologia wykorzystuje żywe organoidy mózgowe jako elementy obliczeniowe, torując drogę dla zupełnie nowego typu komputerów: biologicznych, energooszczędnych i potencjalnie bardziej “inteligentnych” niż cokolwiek stworzonego dotąd z krzemu.
Czytaj też: Biokomputery nadchodzą. Dni sztucznej inteligencji już dzisiaj są policzone
Podczas kongresu “Nauka dla społeczeństwa” dr Ewelina Kurtys z FinalSpark przedstawiła swoją wizję przyszłości przetwarzania danych. Może ona nie należeć do komputerów kwantowych, a biokomputerów.
Czym są biokomputery?
FinalSpark rozwija tzw. bioprocesory zbudowane z ludzkich neuronów. Te neurony są uzyskiwane z indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (iPSC) i hodowane w postaci sferycznych struktur – organoidów mózgowych – zawierających ok. 10 tys. neuronów każdy. Organoidy te mają średnicę zaledwie 0,5 mm, ale wykazują podstawowe cechy przetwarzania informacji: reagują na bodźce elektryczne, wykazują plastyczność synaptyczną i zdolność do uczenia się.
Czytaj też: Neurony jak światłowody? Mózg może działać inaczej, niż sądziliśmy
Zespół FinalSpark zintegrował te organoidy z układami elektronicznymi za pomocą mikroelektrod, które umożliwiają dwukierunkową komunikację: impulsy elektryczne mogą stymulować neurony, a odpowiedzi neuronów są odbierane i analizowane przez system. W efekcie powstaje żywy obwód, który – przynajmniej teoretycznie – może się uczyć, podejmować decyzje i optymalizować swoje działania.
Dr Ewelina Kurtys, jedna z liderek projektu badawczego w FinalSpark i prelegentka podczas tegorocznego Kongresu “Nauka dla społeczeństwa”, powiedziała:
Dlaczego żywe neurony? Powody są co najmniej trzy. Wiemy, ze działają, bo bez tego nie rozmawialibyśmy dzisiaj na ten temat. Poza tym łatwo można je skalować i – odpowiednio hodowane – wymagają milion razy mniej energii niż najpotężniejsze komputery.
Co ciekawe, o mocy biokomputerów może już przekonać się każdy naukowiec z dowolnego miejsca na świecie. Poprzez platformę Neuroplatform firma FinalSpark umożliwia zdalny dostęp do biokomputerów poprzez API w języku Python. Użytkownicy – naukowcy, inżynierowie AI i bioinformatycy – mogą zaprojektować wirtualne środowiska, w których organoidy uczą się poprzez symulacje nagrody i kary.
Najciekawszy element? Możliwość nagradzania organoidów poprzez wyzwalanie dopaminy. Jak wyjaśnia współzałożyciel firmy dr Fred Jordan:
Zamykamy dopaminę w molekularnej klatce, niewidocznej dla organoidu. Gdy chcemy go nagrodzić, używamy światła o odpowiedniej długości fali, które otwiera klatkę i uwalnia dopaminę. W ten sposób organoid – tak jak ludzki mózg – uczy się preferować wzorce, które przynoszą nagrodę.
Energetyczne el dorado
Zapotrzebowanie na energię w sektorze AI rośnie lawinowo. FinalSpark szacuje, że ich biokomputery są nawet miliard razy bardziej energooszczędne niż konwencjonalne układy GPU. Podczas gdy duże modele językowe potrzebują setek megawatów mocy, organoidy pracują przy ułamkach wata, zużywając jedynie odżywkę, tlen i ciepło – jak ludzki mózg.
Dla FinalSpark ten fakt to nie tylko ekologiczna ciekawostka. Ich misja to stworzenie realnej, skalowalnej alternatywy dla energochłonnych centrów danych. Jak dotąd udało się im utrzymać organoidy aktywne przez ponad 100 dni. Kluczowe wyzwanie? Utrzymać żywotność i stabilność obliczeniową przy dalszym skalowaniu systemu.
Dr Ewelina Kurtys dodała:
Zamiast kopiować mózg, jak robią to tradycyjne sieci neuronowe, my go po prostu wykorzystujemy. To nie jest metafora – to realna, biologiczna infrastruktura obliczeniowa. I choć dziś jesteśmy na etapie podstawowych funkcji, potencjał takiego systemu jest olbrzymi.
Nie można także zapomnieć o moralnych i filozoficznych aspektach pracy z żywymi komórkami w roli obwodów logicznych. Choć celem uczonych z FinalSpark nie jest stworzenie “sztucznego mózgu”, a organoidy nie są świadome w żadnym ludzkim sensie, to granica między żywym a cyfrowym coraz bardziej się zaciera – nie tylko technologicznie, ale też kulturowo.
W dobie globalnego kryzysu energetycznego i emisji CO2, każda innowacja technologiczna musi być oceniana również przez pryzmat wpływu na środowisko. Jeśli FinalSpark uda się skalować swoją technologię, biokomputery mogą odegrać ważną rolę w zrównoważonym rozwoju AI, być może nawet stanowiąc – nomen omen – “ostatnią iskrę” biologicznego dziedzictwa w świecie maszyn.